FR2626581A1 - FIRE RETARDANT COMPOSITE PRODUCT STRUCTURE BASED ON POLYMER FOAM, METHOD OF MANUFACTURING SUCH COMPOSITE PRODUCT, AND PARTICULAR STRUCTURES OF THIS TYPE - Google Patents

FIRE RETARDANT COMPOSITE PRODUCT STRUCTURE BASED ON POLYMER FOAM, METHOD OF MANUFACTURING SUCH COMPOSITE PRODUCT, AND PARTICULAR STRUCTURES OF THIS TYPE Download PDF

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Abstract

Cette structure comprend une mousse polymère et au moins 0,5 % de fibres carbonées linéaires et/ou non linéaires, fixées à chaud de manière sensiblement irréversible et ininflammables, disposées sur au moins l'une des surfaces de la mousse et/ou réparties à l'intérieur de cette mousse, les fibres carbonées linéaires possédant une résistance électrique inférieure à 4 X 10**3 ohms/cm, lorsqu'elle est mesurée sur un câble 6 K de fibres possédant un diamètre de 7 à 20 microns étant exclues, et les fibres carbonées possédant une valeur d'indice limite d'oxygène supérieure à 40.This structure comprises a polymer foam and at least 0.5% of linear and / or non-linear carbon fibers, hot-fixed in a substantially irreversible and non-flammable manner, arranged on at least one of the surfaces of the foam and / or distributed at inside this foam, linear carbon fibers having an electrical resistance less than 4 X 10 ** 3 ohms / cm, when measured on a 6 K cable of fibers having a diameter of 7 to 20 microns being excluded, and carbonaceous fibers having an oxygen limit index value greater than 40.

Description

STRUCTURE DE PRODUIT COMiPOSITE IGNIFUGE A BASE -PRODUCT STRUCTURE COMFORT FLAME RETARDANT -

DE MOUSSE POLYMERE, PROCEDE DE FABRICATION  OF POLYMER FOAM, MANUFACTURING METHOD

D'UN TEL PRODUIT COMPeSITE ET STRUCTURES  OF SUCH PRODUCT COMPRESSION AND STRUCTURES

PARTICULIERES DE CE TYPE.PARTICULARS OF THIS TYPE.

La présente invention concerne un produit composite ignifuge formé d'une mousse polymère et de  The present invention relates to a flame retardant composite product consisting of a polymeric foam and

fibres carbonées ininflammables et un procédé de pro-  non-flammable carbon fibers and a process for producing

duction d'un produit composite ignifuge. Les produits composites à base de mousse polymère sont ignifuges sur leurs surfaces extérieures ou dans toute la masse  duction of a flame retardant composite product. Polymer foam composite products are flame retardant on their outer surfaces or throughout the mass

de ieur structure.of their structure.

Les propriétés physiques et mécaniques des mousses,- les rendent utiles pour une large gamme d'applieation, parmi lesquelles on peut citer la -15 tapisserie d'ameublement et la literie. Cependant, de nombreuses mousses polymères, par exemple le  The physical and mechanical properties of the foams make them useful for a wide range of applications, among which mention can be made of upholstery and bedding. However, many polymeric foams, for example

polyuréthane, sont inflammables de nature ce qui con-  polyurethane, are flammable in nature which

duit à leur fusion et au dégagement de gaz nocifs et a la dispersion de debris de combustion. Dans le cas de nombreuses mousses "classiques", de telles  melting and the release of harmful gases and the dispersion of combustion debris. In the case of many "classic" foams, such

caractéristiques provoquent une combustion auto-  characteristics cause self-combustion

entretenue ou une- combustion sans flamme progressive même après que les flammes proprement dites aient été éteintes. On considère que les matières cellulaires  maintained or a combustion without a progressive flame even after the flames proper have been extinguished. Cellular material is considered

(mousses> fabriquées & partir de polymères inflamm-  (foams> made from inflammable polymers

ables sont plus inflammables que les matières polymères pleines, étant donné que l'effet isolant dû à leur nature cellulaire provoque une accumulation o30 rapide de chaleur sur la surface qui est soumise à un chauffage ou à une flamme, ce qui a pour conséquence un taux de pyrolyse élevé. Dans les matières polymères pleines, cette accumulation de chaleur se fait à une vitesse plus faible en raison de la conductivité plus élevée de la matière pleine. Bien que les mousses rigides possèdent un comportement de conduotivité thermique analogue aux mousses souples, la nature fortement réticulée de leur structure ohimique les rend moins inflammables que des polymères et.leur confère aussi une tendance naturelle supérieure à 6 former une couche protectrice de charbohn, au lieu de former des gouttelettes de polymère fondu.enfiammè. ce qui se produit avec des mousses souples. Bien que les' matières pleines et en mousse cellulaire rigide brlent moins facilement que des matières en mousse souple et soient plus faciles à éteindre, elles ont une tendance accrue à brûier sans flamme et à émettre  They are more flammable than solid polymer materials, since the insulating effect of their cellular nature causes a rapid accumulation of heat on the surface which is subjected to heating or flame, which results in a high level of heat. high pyrolysis. In solid polymeric materials, this heat buildup occurs at a lower speed due to the higher conductivity of the solid material. Although rigid foams have a thermal conductivity behavior similar to soft foams, the highly cross-linked nature of their ohmic structure renders them less flammable than polymers and also gives them a superior natural tendency to form a protective layer of charcohn at the same time. instead of forming molten polymer droplets. what happens with soft foams. Although solid and rigid cellular foam materials burn less easily than soft foam materials and are easier to extinguish, they have an increased tendency to burn without flames and to emit

une plus grande quantité de fumées toxiques.  a greater amount of toxic fumes.

On connaIt diverses méthodes pour réduire l'inflammabilïté des mousses polymères. Couramment, on incorpore à cet effet, dans la mousse, des additifs tels que du trihydrure d'aluminium ou des composés contenant du phosphore. Par ailleurs, pour acocroître le caractère ignifuge de la mousse, on utilise des polyalcools -halogénés, notamment des polyalcools bromés tels que le'dibromonéopentylglycol. Aucun de  Various methods are known for reducing the flammability of polymeric foams. Commonly, for this purpose, additives such as aluminum trihydride or compounds containing phosphorus are added to the foam. Moreover, in order to reduce the flame retardancy of the foam, halogenated polyalcohols are used, in particular brominated polyalcohols such as dibromonéopentylglycol. None of

ces additifs ne s'est avéré entièrement satisfaisant.  these additives were not entirely satisfactory.

On sait que l'inoorporation, dans une mousse, de polyisocyanates (par exemple d'lisocyanurates) trimérisés - améliore les caractéristiques ignifuges de ladite mousse. C'est ainsi, par exemple, qu'on a utilisé du diisooyanate de  It is known that the incorporation in a foam of trimerised polyisocyanates (for example of lisocyanurates) improves the flame retardant characteristics of said foam. For example, we used diisooyanate

toluène trimérisé pour preparer des mousses souples.  trimerized toluene to prepare flexible foams.

Bien que ces mousses présentent de bonnes caractéristiques en tant que mousses, elles ont des propriétés physiques médioores, plus particulièrement elles montrent des déformations sous pression médiocres et un écrasement partiel des oellules. Par  Although these foams have good characteristics as foams, they have mediocidal physical properties, more particularly they show poor pressure deformations and partial crushing of the cells. By

ailleurs, le diisocyanate de toluène trimérisé a ten-  elsewhere, trimerized toluene diisocyanate has

dance a précipiter a partir de la solution  dance to rush from the solution

disocyanate dans laquelle il est dissous} ce qui pro-  disocyanate in which it is dissolved}

voque des problemes de stockage et un manque  void storage problems and a lack

262658 1262658 1

d'uniformité dans les mousses préparées a partir de celui-ci. Les mousses polymres qu'dn utilise de manière appropriée dans la présente invention sont - choisies parmi des résines oléfiniques, des résines de  uniformity in the foams prepared therefrom. The polymeric foams that are suitably used in the present invention are - selected from olefinic resins,

styrene, des résines d'uréthane, des latex, des urées,-  styrene, urethane resins, latexes, ureas, -

des iscoyanurates et des composés analogues; Les brevets U.S. n' 4.554. 293, 4.528.300 et 4.640.933 au nom de Park décrivent chacun des mousses  isocyanurates and the like; U.S. Patent No. 4,554. 293, 4,528,300 and 4,640,933 in Park's name describe each of the mosses

qu'on peut utiliser dans la présente invention.  that can be used in the present invention.

Le brevet U.S. n' 4.699.931 aux noms de Fuzesi et autres décrit des mousses d'isocyanurate exemptes de polyols qu'on peut utiliser dans -la  U.S. Patent No. 4,699,931 to Fuzesi et al. Discloses polyol-free isocyanurate foams which can be used in the

presente invention.present invention.

ú5 Les brevets U.S. n' 4.489.913, 4,552.903, 4. S74.137, 4.581.418.et 4. 5968.665 décrivent des types différents de mousses de polyuréthane qu'on peut  U.S. Patent Nos. 4,489,913, 4,552,903, 4,174,137, 4,581,418, and 4,568,665 disclose various types of polyurethane foams which can be

utiliser dans l'invention.use in the invention.

Les brevets U.S. n 3.770.688 et 3.960.792 décrivent des mousses de polystyrène typiques qu'on  U.S. Patent Nos. 3,770,688 and 3,960,792 describe typical polystyrene foams which are

peut utiliser dans la presente invention.  can use in the present invention.

Le brevet U.S, n0 4.669.943 au nom de Ber-  U.S. Patent No. 4,669,943 in the name of Ber-

trand décrit des mousses de polystyrène auto-  trand describes self-polystyrene foams

extinctrices ayant des propriétés thermiques amiéliorées. Ces mousses sont mélangées à un agent ignifuge oonstitué de tribromopentaérythritol. Ce sont  fire extinguishers with improved thermal properties. These foams are mixed with a fireproofing agent consisting of tribromopentaerythritol. Those are

des mousses dont les caractéristiques auto-  foams with self-supporting characteristics

extinctrices peuvent être encore améliorees par la  extinguishers can be further improved by

présente invention.present invention.

La Demanae de Brevet Européen n' 0199567,  European Patent Demanae No. 0199567,

pub.iée le 29 Octobre 1986 et aux noms de F.P. McCul-  published on October 29, 1986 and on behalf of F.P. McCul-

lough et autres, ayant pour titre "Fibres carbonées a déformation élastique réversible et leur procédé de  lough and others, entitled "Carbon fibers with reversible elastic deformation and their method of

fabrication". décrit des fibres carbonées ininflamm-  "manufacture" describes non-flammable carbonaceous fibers

ables qu'on peut avantageusement utiliser pour apporter des perfectionnements concernant l'ignifugation aux mousses polymères conformes à la  which can be advantageously used to provide improvements in flame retardancy to polymeric foams in accordance with

présente invention. -present invention. -

Le terme "stabilisé" tel qu'utilisé -ici s'applique 'à des fibres ou mèches qui ont été oxydées à une température spécifique, typiquement inférieure à  The term "stabilized" as used herein refers to fibers or wicks that have been oxidized at a specific temperature, typically less than

environ 2509C pour des fibres aoryliques. -On compren-  about 2509C for aoryl fibers. -We understand

dra que, dans.certains cas, le filament et/ou les fibres sont oxydés à l'aide d'oxydants chimiques des  that in some cases the filament and / or the fibers are oxidised with the aid of chemical oxidants

températures plus faibles.lower temperatures.

Le terme "déformation réversible" tel qu'utilisé ici s'applique à un ressort de compression qui est de forme hélicoidale ou sinusoidale, On fait plus.- particul.erement référence à la publioation "Me-hanioal Design - Theory-and Praotice (Conception mécanique - Théorie et pratique) ", MacMillan Publishing Co., 1975, pages 719 à 748, plus  The term "reversible deformation" as used herein applies to a compression spring which is helicoidal or sinusoidal in shape. In particular, reference is made to the "Me-hanioal Design - Theory-and Praotice" publication ( Mechanical Design - Theory and Practice ", MacMillan Publishing Co., 1975, pages 719 to 748, plus

particulièrement section 14-2, pages 721 à 724.  particularly section 14-2, pages 721 to 724.

Le terime "permanent" ou efixé à chaud de manière irréversible" tel qu'utilisé ici s'applique à des fibres oarbonées non linéaires qui ont été traitées à chaud jusqu'.A ce qu'elles possèedent un degré d'irrêversibilité selon Iequei, - une foisl qu'elles ont été étirées sous une forme sensiblement rectiligne, sans dépasser leur résistanoe interne a Ia traction, ces fibres- reviennent sensiblement à ieur forme initiale non rectiligne, une fois supprimée la  The term "permanently" or irreversibly hot-fixed "as used herein applies to non-linear carbon fibers which have been heat-treated until they have a degree of irreversibility according to which, once they have been stretched in a substantially rectilinear form, without exceeding their internal tensile strength, these fibers substantially return to their non-rectilinear initial shape, once the

contrainte appliquée sur ces fibres.  stress applied to these fibers.

Le terme "résistance électrique't tel qu'appliqué aux fibres carbonées utilisées dans la  The term "electrical resistance" as applied to the carbonaceous fibers used in the

présente invention s'applique à. la résistance élec-  present invention applies to. the electrical resistance

trique d'une mèche 6 K (6.000 fibre-s) de fibres carbonées dans laquelle chaque fibre a un ciamètre de  a 6K wick (6,000 fiber-s) of carbon fiber in which each fiber has a

7 a 20-miorons.7 to 20-miorons.

Le terme "mousse", "corps de mousse" ou "Structure de mousse" tel qu'utilisé ioi recouvre'des produits tels que des particules, des feuilIes, des  The term "foam", "foam body" or "Foam structure" as used herein covers products such as particles, sheets, coatings and the like.

plaques ou d'autres produits mis en forme.  plates or other shaped products.

Tous les pourcentages indiqués ici sont en  All percentages shown here are in

pour-cent en poids.percent by weight.

La présente invention a pour objet une structure de produit composite Ignifuge comprenant une mousse polymère et au. moins 0,S % de fibres carbonées linéaires et/ou non.inéaires, fixées à ohaud de manière sensiblement irréversible et ininflammables, disposées sur au moins l'une des surfaces de la mousse  The subject of the present invention is a flame retardant composite product structure comprising a polymeric foam and a. at least 0. 5% of linear and / or non-linear carbonaceous fibers which are substantially irreversibly and non-flammable and which are disposed on at least one of the surfaces of the foam

et/ou réparties A l'intérieur de cette mousse, les-  and / or distributed within this foam, the

dites fibres carbonées possédant une valeur d'indice limite d'oxygène (ILO) supérieure à 40 et les fibres  so-called carbonaceous fibers having an oxygen limit index (ILO) value greater than 40 and the fibers

Marbonnées linéaires possédant une résistance élec-  Linear markers with electrical resistance

trique supérieure ou égale à 4 x O103 -ohms/am, lorsqu'elle est mesurée sur une mèche 6 K de fibres,  greater than or equal to 4 x O103 -ohms / am when measured on a 6 K fiber wick,

chaque fibre ayant un diamètre de 7 à 20 microns.  each fiber having a diameter of 7 to 20 microns.

L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un produit composite ignifuge comprenant une mousse polymère, caractérisé en ce qu'il consiste à faire réagir, in situ, un mélange réactionnel générateur de mousse polymère et.à introduire dans ce mélange réactionnel de 0,5 à 30 % de fibres carbonées linéaires et/ou non linéaires, stabilisées, fixées à  The invention also relates to a process for manufacturing a flame retardant composite product comprising a polymer foam, characterized in that it consists in reacting, in situ, a reaction mixture generating polymer foam and introducing it into this mixture reaction of 0.5 to 30% of stabilized linear and / or non-linear carbonaceous fibers

chaud -de manière sensiblement irréversible et inn-  in a substantially irreversible and inno-

flammables, ces fibres possédant une valeur d'indice limite d'oxygène (ILO) supérieure à 40 et un rapport dimensionnel supérieur à 10: 1, les fibres carbonées linéaires possedant une résistance électrique supérieure ou égale à 4 x 103 ohms/cm lorsqu'elle est mesurée sur une mèche 6 K de fibres, chaque fibre  flammable, these fibers having an oxygen limit index (ILO) value greater than 40 and a dimensional ratio greater than 10: 1, the linear carbonaceous fibers having an electrical resistance greater than or equal to 4 x 103 ohms / cm when it is measured on a wick 6 K of fibers, each fiber

ayant un diamètre de 7 à 20 microns.  having a diameter of 7 to 20 microns.

L'invention a également pour objet une structure de panneau composite, comprenant un panneau de' mousse polymère rigide comportant au moins 0,5 % de fibres carbonées linéaires et/ou non linéaires, stabiliiées, fixées à la chaleur de manière sensiblement irréversible et ininflammables, possédant  The invention also relates to a composite panel structure, comprising a rigid polymeric foam panel comprising at least 0.5% of linear and / or nonlinear carbonaceous fibers, stabilized, heat-fixed in a substantially irreversible and non-flammable manner. possessing

une valeur ILO supérieure à 40 et un rapport dimen-  an ILO value greater than 40 and a

- sionnel supérieur à 10: 1, réparties sur au moins l'une des surfaces du panneau. Un autre objet de Ilinvention est une structure de panneau composite, comprenant un panneau de mousse rigide contenant jusqu'à 30 % de fibres carbonées linéaires et/.ou non li.néaires. stabilisées, fixées à la chaleur de manière sensiblement irréversible et ininflammables, possédant  greater than 10: 1, distributed over at least one of the panel surfaces. Another object of the invention is a composite panel structure comprising a rigid foam board containing up to 30% of linear and / or non-linear carbonaceous fibers. stabilized, heat-sealed in a substantially irreversible and non-flammable manner, possessing

une valeur ILO supérieure à 40 et un rapport dimen-  an ILO value greater than 40 and a

sicnne] supérieur ' 10: 1, réparties dans toute la masse du panneau. L'invention concerne, plus particuliêrement un coussin mousse, comprenant une mousse souple contenant- au moins 0,5 % de fibres carbonées linéaires et/ou non linéaires, stabilisées, fixées à ohaud de manière sensiblement irréversible et Ininflammables, possédant une valeur ILO supérieure à et un rapport dimensionnel supérieur à 10 1, réparties sur au moins une des faces du coussin.-Un 2Q autre coussin mousse, selon l'invention -comprend une mousse souple contenant jusqu'à 50 % de fibres carbonées linéaires et/ou non linéaires, stabilisées, fixées à chaud de manière sensiblement irréversible et ininflammables, possédant une valeur ILO supérieure a 40 et un rapport dimensionnel supérieur A 10 2 i,  sicnne] superior '10: 1, distributed throughout the mass of the panel. The invention relates, more particularly to a foam cushion, comprising a flexible foam containing at least 0.5% of linear and / or non-linear carbonaceous fibers, stabilized, substantially irreversibly heated and non-flammable, having a higher ILO value. and a dimensional ratio greater than 10 1, distributed over at least one of the faces of the cushion. Another foam cushion, according to the invention, comprises a flexible foam containing up to 50% of linear and / or non-linear carbon fibers. linear, stabilized, substantially irreversibly heat-resisting and non-flammable, having an ILO value greater than 40 and an aspect ratio greater than 10 2 i,

réparties dans toute la masse du coussin.  distributed throughout the mass of the cushion.

La présente invention vise aussi, en parti-  The present invention also aims, in particular

Culier, l'utilisation de mousses de polyuréthane dans les avions. Les incendies se produisant dans des avions sont diffioiles à- éteindre lorsqu'ils se décilarent, étant donné qu'un équipement approprié de lutte contre l'incendie,n'est pas aisément disponible en raison des limitations de poids et d'encombrement, du manque de capacité de stockage dans l'avion et du  Culier, the use of polyurethane foams in aircraft. Fires in aircraft are difficult to extinguish when decaying, since adequate fire-fighting equipment is not readily available because of weight and space limitations, lack of storage capacity in the aircraft and the

sait qu'il est impossible d'évoluer autour des pas-  knows that it is impossible to evolve around

sagers. C'est par conséquent un objet préféré de l'invention de fournir une mousse de polyuréthane destinée a être utilisée en tant que. coussin de siège, qui soit ignifuge, ne fonde pas ou ne brCie' pas sans  gers. It is therefore a preferred object of the invention to provide a polyurethane foam for use as a. seat cushion, which is flame retardant, does not melt or break without

flamme et qui soit auto-extinctrice.  flame and which is self-extinguishing.

L'invention vise aussi l'utilisation de structures coupe-feu, plus particulièrement dans les avions, comprenant une couche de mousse polymère,  The invention also relates to the use of fire-resistant structures, more particularly in aircraft, comprising a layer of polymer foam,

telle que du néoprène, et une couche de flocons analo-  such as neoprene, and a similar layer of flakes

gue à la laine ou un nappage constitué d'un três grand ID nombre de fibres carbonées disposées sur au moins  wool or a topping consisting of a very large ID number of carbon fibers arranged on at least

l'une des surfaces de la mousse polymère.-  one of the surfaces of the polymer foam.-

Les fibres carbonées qu'on utilise dans l'invention ont une valeur ILO supérieure- à. 40, lorsqu'elle est déterm.ine par la méthode d'essai ASTM D 2663-77. Cette méthode d'essai est aussi connue sous l'appellation "indice d'oxygène"f ou "d'indice limite d'oxygène" (IL0). -Selon cet essai, on détermine,dans des mélanges 02/NZ, la concentration en oxygène pour laquelle un échantillon disposé verticalement, auquel on a mis. le feu à son extrémité supérieure, continue juste de brOler. La taille de l'échantillon est de  The carbonaceous fibers used in the invention have an ILO value greater than. 40, when determined by the ASTM D 2663-77 test method. This test method is also known as the "oxygen index" f or "oxygen limit index" (IL0). According to this test, the oxygen concentration for which a sample placed vertically, to which it has been placed, is determined in 02 / NZ mixtures. the fire at its upper end, just continues to burn. The sample size is

0,65 x 0,3 cm avec une longueur allant de 7 à 15 cm.  0.65 x 0.3 cm with a length ranging from 7 to 15 cm.

La valeur ILO se calcule d'après l'équation: ILO = {-72: + N223x 100 D'une manière avantageuse, les fibres carbonées sont constituées par des- fibres linéaires et/ou non linéaires; ininîlammables. ayant un diamètre de 7 à 20 microns et un rapport dimensionnel (1Z/dj supérieur à 10: 1. Les tibres carbenées non linéaires sont élastiques, reprennent leur forme et possèdent un rapport de déormation reversible supérieur à 1,2: 1 ae préference supérieur a 2: 1. Les fibres carbonéess tant lineaires que non linéaires,ont une valeur ILO superieure à 40 et, en combinaison avec une mousse polymère, offrent un effet ce synergie à lI'gard des caractéristiques ignifuges et auto-extinctrioes de la mousse. -D'une manière générale,. on peut utiliser une S proportion relativement -faible de: fibres carbonées, par exemple inférieure à 0,5 pour-cent, par rapport au poids total du produit composite mousse-fibres  The ILO value is calculated from the equation: ILO = {-72: + N223x 100 Advantageously, the carbon fibers are constituted by linear and / or non-linear fibers; ininîlammables. having a diameter of 7 to 20 microns and a dimensional ratio (1Z / dj greater than 10: 1). The nonlinear carbene fibers are elastic, reshape and have a reversible deformation ratio of greater than 1.2: 1. a 2: 1. Both linear and non-linear carbon fibers have an ILO value greater than 40 and, in combination with a polymer foam, provide this synergy effect with respect to the flame retardant and self-extinguishing characteristics of the foam. Generally speaking, a relatively small proportion of carbonaceous fibers, for example less than 0.5 percent, can be used, based on the total weight of the fiber-foam composite product.

carDonées, 'lorsque les tibres sont destinées princi-  carDonées, 'where the tibers are intended primarily

paiement a tre disposées sur la surface extérieure de -la mous-se. On comprendra.bien entendu qu'on peut utiiiser une proportion.plus grande des fibres carbonées lorsqu'on souhaite réaliser une strueture coupe-teu. Une telle structure peut se présenter sous la terme d'un panneau comprenant une feuille ce mousse  Payment has to be arranged on the outside surface of the sea. It will be understood, of course, that a greater proportion of the carbonaceous fibers may be used when it is desired to achieve a cut-off structure. Such a structure can be presented under the term of a panel comprising a sheet of foam

polymére comportant une couche, par exemple un nap-  polymer having a layer, for example a nap-

page, feutre, mat, canevas, tissu tissé ou produit analogue, formée par les fibres carbonYes'et disposée sur au moins l'une des surfaces de la mousse de faeon telle que la proportion de fibres atteigne 90 %. Dans la structure composite, les fibres carbonées et la mousse polymère agissent, en combinaison* pour retarder la propagation des flammes et pour éteibdre tout feu couvant éventuellement présent sur la surface de l'objet ou de la structure. Pour conférer à- la structure composite des caractéristiques ignifuges et auto-extinotrioes analogues dans toute sa masse, on devrait accroître la proportion des fibres carbonées et ces fibres devraient être réparties dans toute la masse de la mousse.- D'une manière générale, dans 'e produit de base pour piaques, il est préférable d'utiliser de 5 à 30 % de fibres caroOnées.non linéaires, On peut découper -ce produit de base en plaques de tailles et formes convenables, de façon à assurer le caractere ignifuge voulu dans toute la masse de la structure de mousse. Lorsqu'on n'utilise que des fibres carbonées linéaires, il est préférable d'en 9.  page, felt, mat, scrim, woven fabric or the like, formed by the carbon fibers and disposed on at least one of the surfaces of the foam such that the proportion of fibers reaches 90%. In the composite structure, the carbonaceous fibers and the polymer foam act in combination to retard the propagation of the flames and to quench any smoldering fires that may be present on the surface of the object or structure. In order to impart to the composite structure flame retardant and self-extinguishing characteristics throughout its mass, the proportion of the carbonaceous fibers should be increased and these fibers should be distributed throughout the mass of the foam. In general, in it is preferable to use from 5 to 30% of non-linear caroOne fibers. It is possible to cut this base product into plates of suitable sizes and shapes, so as to ensure the required flame retardancy. throughout the mass of the foam structure. When using only linear carbon fibers, it is preferable to use 9.

utiliser av moins 10 s.use with less than 10 s.

- On a découvert d'une manière surprenante que  - It has been surprisingly discovered that

lorsqu'on ajoute des fibres carbonées, notamment des.  when carbonaceous fibers, especially

ribres non linéaires, a un mélange reactionnel générateur de mousse, une partie notable des fibres  nonlinear ribres, has a foam generating reaction mixture, a substantial portion of the fibers

carbonées se retrouvera répartie sur la surface-  will be distributed on the surface-

extérieure de la structure de mousse ainsi formée si on n'agite pas le mélange réactionnel. Encore plus  outer of the foam structure thus formed if the reaction mixture is not agitated. Even more

surprenant est le fait que la répartition soit sensi-  surprising is the fact that the distribution is

blement uniforme sur la surface extérieure de la structure de mousse. Des proportions de 0,5 a 10 % de fibres carbonées se sont révélées être suffisantes pour obtenir une répartitio n fiable des fibres carDonées, formant un écran ignifuge etfioace sur la  uniformly on the outer surface of the foam structure. Proportions of 0.5 to 10% of carbonaceous fibers have been found to be sufficient to obtain a reliable distribution of the carDonated fibers, forming a flame retardant and protective screen on the

surface extérieure de la structure de mousse.  outer surface of the foam structure.

La proportion nécessaire de fibres carbonées dépendra du- degré d'ignifugation souhaité pour la mousse. Toutefois, la proportion de tibres carbonées, lorsqu'elles sont réparties dans toute la masse de la mousse, ne dépassera habituellement pas environ 30 %, de façon a conserver les caractéristiques physiques  The necessary proportion of carbonaceous fibers will depend on the degree of flame retardancy desired for the foam. However, the proportion of carbon tibers, when distributed throughout the mass of the foam, will usually not exceed about 30%, so as to retain the physical characteristics

initiales d'une partie notable de cette mousse.  initials of a notable part of this foam.

Les fibres carbonées peuvent constituer le seul additif ignifuge présent dans le mélange de réaction générateur de mousse. Par ailleurs, en plus de ces fibres carbonees, on peut utiliser d'autres  The carbonaceous fibers may be the only flame retardant additive present in the foam generating reaction mixture. Moreover, in addition to these carbon fibers, it is possible to use other

additifs ignituges connus en soi, tels que, par exem-  igniter additives known per se, such as, for example,

ple, des composés contenant un halogène et/ou du phos-  compounds containing halogen and / or phosphorus

phore, des oxydes d'antimoine, des composés contenant  phore, antimony oxides, compounds containing

du bore et des composes analogues.boron and similar compounds.

Les fibres carbonées qu'on peut utiliser dans l'invention proviennent,de prétérence, de fibres carbonées, stabilisées a l'oxygène et fixées à la chaleur de manière sensiblement permanente ou irréversible, possédant uneteneur en azote s'élevant jusqu'à 30 %. Ces.fibres sont classées en trois groupes en fonction de J'7tilisation particulière et de lenvironnement oi on met en place les structures  The carbonaceous fibers which may be used in the invention come, preferably, from carbon fibers, stabilized with oxygen and fixed to heat in a substantially permanent or irreversible manner, having a nitrogen content of up to 30%. . These fibers are classified in three groups according to the particular use and environment where the structures are put in place.

dans lesquelles elles sont incorporées.  in which they are incorporated.

Dans un premier groupe,- lese fibres carbonées ininflammables sont non conductrices de l'électricité et ne poss.dent aucune caractéristique de dissipation *Iectrostatique, Le terme "non conducteur de lI'lectricité" tel quiutilisé dans la présente demande se rapporte à des -fibres carbonées possédant une teneur en carbone supérieure à 65 %, mais inférieure à 85 % et une résistance électrique supérieure à 4 x 10 ohms/cm lorsqu 'on la mesure sur une mèche 6.K (6,000 fibres) de fibres,. chaque fibre ayant un diamètre de 7 à-20 microQns La résistivité spécifique des fibres oarbonées est.supérieure à environ ohms.cm. Cette résistivité spécifique des fibres se calcule à partir de mesures effectuées de la manière décrite dans la Demande de Brevet Européen publiée  In a first group, the non-flammable carbon fibers are non-electrically conductive and have no electrostatic dissipation characteristics. The term "non-conductive of electricity" as used in the present application relates to: carbon fibers having a carbon content of greater than 65% but less than 85% and an electrical resistance of more than 4 x 10 6 ohm / cm when measured on a 6.K (6,000 fiber) fiber tow. each fiber having a diameter of 7 to 20 microns The specific resistivity of the carbon fibers is greater than about 10 ohms.cm. This specific resistivity of the fibers is calculated from measurements made in the manner described in the published European patent application.

n 0199567 mentionnée ci-dessus.No. 0199567 mentioned above.

Lorsque la fibre précurseur.est une fibre acrylique stabilisée et fixée à chaud, il s'est avéré *qu'une teneur en azote de i8 % ou plus donne une. fibre  When the precursor fiber is a stabilized and hot-set acrylic fiber, it has been found that a nitrogen content of 18% or more gives one. fiber

non conductrice de Ilélectricité.non-conductive electricity.

Dans un deuxième groupe, les fibres  In a second group, the fibers

carbonées sont classées comme étant partiellement con-  are classified as being partly

ductrices de l'électricité, c'est-à-dire possédant une faible conductivité éleotrique, Ces fibres possèdent une teneur en carbone supérieure à 6S %, mais inférieure à 85 %. La teneur en pour-cent en azote de telles fibres est, en général, de 16 à 20 %. Dans des fibres provenant d'un terpolymère acrylique, la teneur en azote peut être supérieure. Une faible conductivité signifie qu'une mècohe 6 K de fibres dans laquelle les fibres ont individuellement un diamètre de 7 à -20 microns, a une résistance de 4 x 106 à 4 x 103 ohms/cm. On peut utilise.r de telles fibres pour ll dissiper l'électricité éleotrostatique accumulée dans  These fibers have a carbon content of greater than 60% but less than 85%. The percent nitrogen content of such fibers is, in general, 16 to 20%. In fibers derived from an acrylic terpolymer, the nitrogen content may be higher. Low conductivity means that a 6 K fiber core in which the fibers individually have a diameter of 7 to -20 microns has a resistance of 4 x 10 6 to 4 x 10 3 ohm / cm. Such fibers can be used to dissipate the electrostatic electricity accumulated in

la structure de mousse composite.the composite foam structure.

Un troisième groupe est formé de fibres oarbonYes possédant une teneur en carbone d'au moins 85 % et une teneur en azote de moins de 16 %. En raison de leur -teneur élevée en carbone, ces fibres possedent une bonne conductivité électrique. Ceci sigr.ifie que les fibres sont sensiblement graphitiques et ont une résistance électrique inférieure à 4 x i3 ohms/cm et une teneur en azote inférieure à 5 %. D'une  A third group is oarbonyl fibers having a carbon content of at least 85% and a nitrogen content of less than 16%. Because of their high carbon content, these fibers have good electrical conductivity. This means that the fibers are substantially graphitic and have an electrical resistance of less than 4 x 13 ohm / cm and a nitrogen content of less than 5%. On the one

manire correspondante, la résistivité électrique de.  corresponding way, the electrical resistivity of.

ces fibres est inferieure A 1DOj ohms.cm.  these fibers are less than 1 OD / ohms.cm.

Les filaments acryliques précurseurs qu'on utilise, de préférence, pour préparer les fibres cartenees sont choisis parmi les homopolymères d'acrylonitrile, les copolymêres d'acrylohitrile et  The precursor acrylic filaments which are preferably used to prepare the cardboard fibers are chosen from acrylonitrile homopolymers, acrylophile copolymers and

les terpolymères d'acrylonitrile.terpolymers of acrylonitrile.

Les copolymères et terpolymbres acryliques contiennent, de préférence, au moins environ. 85 moles pour-cent d'unités acryliques, de préférence des unités d'acrylonitrile, et jusqu'à 15 moles pour-cent d'ur.e ou plusieurs unités monovinyliques copciymérisses avec du styrène, de l.'acrylate de métryle, du méthacrylate de méthyle, du chlorure de viny.e. du chlorure de vfnylidène, de la vinylpyridine  The acrylic copolymers and terpolymbers preferably contain at least about. 85 mole percent acrylic units, preferably acrylonitrile units, and up to 15 mole percent urea or more copolymeric monovinyl units with styrene, methacrylate acrylate, methyl methacrylate, viny.e chloride. vynylidene chloride, vinylpyridine

et ces composés analogues.and these analogous compounds.

On comprendra en outre qu'il peut être conféré aux matières-initiales précurseurs carbonees, une propriété de conduction de l'électricité qui soit de l'ordre de grandeur de celle des conducteurs métalliques, en chauffant le matériau de la fibre carbonZe, qui peut se presenter sous la forme d'une mèche de fibres, d'un fil, de flocons analogues à la aiire, d'un nappage ou d'un produit analogue, jusqu'à une température supérieure à 1.000D'C. Cette propriété de conduotion de l'électricité peut s'obtenir à partir 12-- de matières initiales précurseurs choisies telles que des matières. base de goudron (de pétrole ou de houille.), de polyacetylène ou d'acrylonitrile, par exemple de polyacrylonitrile -FANOX narque déposée de R.K..Texti-les) ou- GRAFIL-Ol (marque déposée), de  It will further be understood that the carbon precursor starting material can be imparted with a property of conduction of electricity which is of the order of magnitude of that of the metallic conductors by heating the material of the carbon fiber, which can in the form of a wick of fibers, yarn, surface-like flakes, toppings or the like, up to a temperature of above 1000 ° C. This property of conducting electricity can be obtained from selected precursor starting materials such as materials. base of tar (petroleum or coal), polyacetylene or acrylonitrile, for example polyacrylonitrile -FANOX narque deposited R.K.Texti-them) or- GRAFIL-Ol (registered trademark),

poiyphénylêne et de composés ana]logues.  polyphenylene and related compounds.

On prépare des matières précurseurs preférées en réalisant, d'une Yanière connue, le filage en fusion ou le filage au mouillé des matières  Preferred precursor materials are prepared by making a known yarn, the melt spinning or the wet spinning of the materials.

précurseurs, pour donner' une mèche de fibres monofila-  precursors, to give a wick of monofilament fibers

mente (possédant en générai un diamètre de 4 à 25  mente (generally having a diameter of 4 to 25

microns) ou une moèche de fibres multifilaments.- A par-  micron) or a multifilament fiber worm.

tir de ses fibres, filsou.mèohes, on- fabrique alors une  firing of its fibers, son or meshes, we then make a

toiie tricotée ou tissu tisse à l'aide d'une des tech-  knitted yarn or fabric weaves using one of the

niques disponibles dans le commerce. On chauffe- alors le tissu ou la toile obtenu, de preférence à une température supérieure à 550 C, afin de - fixer- les  available commercially. The fabric or fabric obtained, preferably at a temperature above 550 ° C., is then heated in order to fix them.

fibres a la chaleur d'une manière sensiblement per-  fibers to heat in a substantially

manente ou irréversible. Le terme "fixé à la chaleur de manière permanente ou irréversible" tel qu'utilisé ici s'applique à des fibres carbonées constituant une matière précurseur, qui ont été traitées & la chaleur alors qu'elles sont sous une forme non linéaire, par exemple en forme d'hélice ou sous forme sinusoSdaie, 'et sous tension, jusquàa ae qu'elles possèdent un degré d'irréversibilité tel que Ies fibres non  manent or irreversible. The term "permanently or irreversibly attached to heat" as used herein refers to carbonaceous fibers constituting a precursor material, which have been heat-treated while in a non-linear form, for example in the form of a helix or in sinusoidal form, and under tension, until they have a degree of irreversibility such as

linéaires, lorsqu'on lei étire jusqu'à une forme sen-  linear, when stretched to a sensitive shape

siblement linéaire, Sans dépasser leur résistance interne à la traction, reviennent sensiblement à leur , contiguration non linéaire une rois qu'on supprime la contrainte appliquée sur la fibre. On soumet ensuite le tissu ou toile à. un détricotage et à une opération d'ouverture afin de produire des flooons analogues à  If linearly, Without exceeding their internal tensile strength, substantially return to their nonlinear contiguration kings that remove the stress applied to the fiber. The fabric or canvas is then subjected to. unraveling and an opening operation to produce flooons similar to

la laine qu'on peut alors mettre sous une forme analo-  wool which can then be put into an analogous form

gue à un nappage.to a topping.

Les fibres carbonées, lorsqu'elles ne se  Carbon fibers, when they are not

262658 1262658 1

trouvent que sur la surface extérieure du corps de mousse, sont de préférence non llnèaires c'est-à-dire  found on the outer surface of the foam body, are preferably non-linear ie

sinusoTdales et/ou en torme d'hélice, ou d'une confi-  sinusoidal and / or helical, or

guration non lineaire plus complexe. D'une manière avantageuse, on utilise des proportions s'élevant jusqu'à environ 10 % de ces fibres non linéaires pour proouire une structure composite dans laquelle les fibres sont principalement localisées sur la surface exterieure du corps de mousse ou à proximité de ceiie-ci. Conformément à un mode de réalisation de l'invention, on fait réagir le mélange réactionnel pour produire la mousse alors qu'il est enfermé dans  nonlinear guration more complex. Advantageously, proportions up to about 10% of these non-linear fibers are used to produce a composite structure in which the fibers are mainly located on or near the outer surface of the foam body. this. According to one embodiment of the invention, the reaction mixture is reacted to produce the foam while enclosed in

un recipient ou.une cuve de réaction sans l'agiter.  a container or a reaction vessel without stirring.

Lorsque les f ires possèdent une configuration non 1 ineaire, ces fibres se déplacent pendant la réaction sous l'effet du mélange en cours d'expansion, d'une - façon telle qu'elles se concentrent sur la SUrface de  When the fibers have a non-linear configuration, these fibers move during the reaction under the effect of the expanding mixture in such a way that they focus on the surface of the reaction.

la mousse ou juste au-dessous de cette surface.  the foam or just below this surface.

Dans un exemple de réalisation, on fait réagir les réactifs générateurs de mousse dans un  In an exemplary embodiment, the foam generating reagents are reacted in a

moule, les fibres se présentant sous la forme de f lo-  mold, the fibers being in the form of fo-

cons analogues e la laine étant placées dans ce moule avant l'introduction dans oelui-ci du mélange de réaction générateur de mousse. On comprendra qu'on peut aussi revêtir l'intérieur du moule soit d'une couche formée d'une structure de fibres carbonées se présentant sous la forme d'une nappe, feutre, mat non tisse ou d'un produit analogue, soit d'un tissu ou toile tissé ou tricoté. Dans un tel cas* on peut utieiser des fibresoarbonées linéaires et/ou non  This is because the wool is placed in this mold before the foam generating reaction mixture is introduced into it. It will be understood that it is also possible to coat the interior of the mold with a layer formed of a carbon fiber structure in the form of a ply, felt, non-woven mat or a similar product, or a woven or knitted fabric or fabric. In such a case, it is possible to use linear and / or non-linear carbon fibers.

l ineaires.l inesires.

Dans un autre mode de réalisation de  In another embodiment of

l'invention, on a préparé une structure de mousse com-  the invention, a composite foam structure has been prepared

posite possédant une proportion efficace de fibres carronées réparties dans toute la masse de la mousse (przauit de base pour plaques) afin d'assurer des propriétés igniruges et auto-extinctrices dans toute la masse de la plaque de mousse, Dans un tel cas, on prepare la structure composite en mélangeant les fitres et le mélange réactionnel générateur de mousse S- tout,n déclenchant la réaction génératrice de mousse, Les fibres carbonées peuvent être présentes cdans une proportion s'élevant jusqu'e environ 30 % sans arrester dans une mesure pratique les caractéristiques  posite having an effective proportion of corona fibers distributed throughout the mass of the foam (przauit base plates) to ensure igniting and self-extinguishing properties throughout the mass of the foam plate, in such a case, prepares the composite structure by mixing the filtrates and the foam-generating reaction mixture S-all, triggering the foam-generating reaction, The carbonaceous fibers can be present in a proportion of up to about 30% without breaking in a measure practice features

-physiques initiales de la mousse.-physical initials of the foam.

De pré'érene,.' la modsse polymére qu'or. peut utiliser dans l'invention est choisie parmi une mousse de polystyrne, une mousse de polyoléfine, une- mousse d'urée, une mousse de latex, une mousse de polyuréthane et une mousse d'isocyanurate. On peut aussi utiliser des résines époxy en tant que liant  From the past, the polymer modsse that or. In the invention, it is possible to use a polystyrene foam, a polyolefin foam, a urea foam, a latex foam, a polyurethane foam and an isocyanurate foam. Epoxy resins can also be used as binder

pour les fibres carbonées.for carbon fibers.

La composiîti6n de la,pousse polymbre peut  The composition of the polychre sprout can

&tre formulée de faein qu'elle soit d'une nature.sou-  be formulated in such a way that it is of a nature.

pie, semi-rigide ou rigide. La structure de mousse  pie, semi-rigid or rigid. The foam structure

composite de lînvention peut êtr.e sous forme de pas-  composite of the invention may be in the form of

titles, revëtements, garnissage, panneaux; garnissage  titles, coverings, upholstery, panels; trim

ou coussin pour sièges, de boites, d'objets struc-  or cushion for seats, boxes, structural objects

turels de tormes oomp.lexes, tels qu'on peut en  turmoil of complex tormes, such as can be

faeonner dans un moule, ou de produite analogues.  to mold in a mold, or produced analogues.

Les mousses de'polyréthane utilisées dans la présente invention se prOparent de préférence e partir  The polyurethane foams used in the present invention are preferably prepared from

d'un polyalcool que l'on fait réagir en le mélangeant.  of a polyhydric alcohol which is reacted by mixing it.

avec un polyîsodyanurate aqueux. La mousse ainsi pro-  with aqueous polyisodanurate. The foam thus produced

duite se caraotéPise par un réseau moléculaire  duite caraotéPise by a molecular network

réticulé.reticle.

Les polyalcools utilisés dans la préparatlon du polyuréthane à faire mousser conformément à la presente invention ont de préférence un poids moléculaire moyen de 200 à 20.000, mieux de 600 à 6.GOD, avec une fonctionnalité hydroxyles de 2 ou plus1 de préf érence de 2 'à S. i5 D'une manière classique, on fait réagir le polyalcool avec un polyisocyanate en présence des libres carbonées, On peut conduire -la réaction dans une atmosphère inerte, par exemple sous une couche d'azote, à la pression atmosphérique et à une température comprise entre 0QC et 120O, sur une période de temps pouvant s'élever jusqu'à 20 heures, en fonction de la température et de l'intensité avec laquelle on agite. le mélange réaotionnel. On peut  The polyalcohols used in the preparation of the foaming polyurethane according to the present invention preferably have an average molecular weight of 200 to 20,000, more preferably 600 to 6.GOD, with a hydroxyl functionality of 2 or more preferably 2%. In a conventional manner, the polyhydric alcohol is reacted with a polyisocyanate in the presence of the carbonaceous free radicals. The reaction can be carried out in an inert atmosphere, for example under a nitrogen layer, at atmospheric pressure and at room temperature. a temperature of between 0 ° C. and 120 ° C., over a period of time up to 20 hours, depending on the temperature and the intensity with which it is agitated. the reactional mixture. We can

aussi effectuer la réaction dans les conditions ambi-  also carry out the reaction under the ambi-

antes. On efttectue la réaction en utilisant des proportions stoechiométriques de'réaotifs. Toutefois, il est dans certains cas souhaitable d'utiliser un excès de polyisocyanate afin d'assurer une réaction  antes. The reaction is carried out using stoichiometric proportions of reagents. However, it is in some cases desirable to use an excess of polyisocyanate to provide a reaction.

complète du polyalcool. Le rapport des radicaux iso-  complete polyalcohol. The report of the radicals iso-

cyanate aux radicaux hydroxyle est en général compris  cyanate with hydroxyl radicals is generally understood

entre 1 et 4 radicaux isocyanate par radical hydroxyle.  between 1 and 4 isocyanate radicals per hydroxyl radical.

Commne palyisocyanates utilisés dans la réaction, on peut eiter un polyeryl polyméthylne polyisocyanate, tel que décrit dans le brevet U.S. n* 2.63.73U, par exemple le triisocyanste-1ly3,5 benzène, le diisocyanate de chiorophényle, le triisocyanate-2,4,4' de diphényle, le diisocyanate-4, 4' de diphénylméthane, le  As the palyisocyanates used in the reaction, a polyeryl polymethyl polyisocyanate, as described in US Pat. No. 2,663,73U, for example 1,3-triisocyanate-1,3 benzene, chlorophenyl diisocyanate, 2,4-triisocyanate, may be used. 4 'of diphenyl, 4,4'-diisocyanate of diphenylmethane,

diméthoxy-3,3' biphénylène-4,4' diisocyanate et des composés analo-  3,3'-dimethoxybiphenylene-4,4'-diisocyanate and similar compounds

gues.guages.

Les diisocyanates aromatiques et les diisocyanates et polyisocyanates cycloaliphatiques ou les mélanges de ceux-ci,  Aromatic diisocyanates and cycloaliphatic diisocyanates and polyisocyanates or mixtures thereof,

possédant un degré élevé d'activité, qui sont faoilement disponi-  having a high degree of activity, which are easily available

bles, conviennent pour être utilisés dans la réaction.  suitable for use in the reaction.

Les mousses de polystyrène utilisées dans l'invention peuvent se préparer par cies méthodes classiques. Les techniques  The polystyrene foams used in the invention can be prepared by conventional methods. The techniques

actuellement connues de préparation du polystyrène expansé consis- tent en l'extrusion d'un gel de résine thermoplastique mélangé à un agent  currently known for the preparation of expanded polystyrene consist in the extrusion of a thermoplastic resin gel mixed with an agent

gonflant volatil dans une zone à faible pression o cet agent gonflant volatil se vaporise et forme de multiples cellules de gaz à l'intérieur du gel extrudé. On refroidit ensuite ce gel  volatile blowing agent in a low pressure zone o this volatile blowing agent vaporizes and forms multiple gas cells inside the extruded gel. This gel is then cooled

cellulaire extrudé pour former un corps de mousse cellulaire auto-  extruded cell to form a self-supporting cellular foam body

porteur. On connaît une large variété d'agents gonflants qui  carrier. A wide variety of blowing agents are known which

tombent principalement dans la classe des hydrocarbures alipha-  mainly fall into the class of aliphatic hydrocarbons

tiques tels que le butane, l'hexane, l'heptane, les pentanes et les composés 'analogues, ainsi que des gaz (qui conviennent dans un polymère sous pression) tels que le gaz carbonique. D'une mani.re avantageuse, on utilise certains hydrocarbures fluorés tels que le  such as butane, hexane, heptane, pentanes and the like, as well as gases (which are suitable in a pressurized polymer) such as carbon dioxide. In an advantageous manner, certain fluorinated hydrocarbons such as

trichlorofluorométhane, le trifluorométhane et les composés analo-  trichlorofluoromethane, trifluoromethane and similar compounds

gues, ainsi que des chlorohydrocarbures comme le chlorure de  as well as chlorohydrocarbons such as

méthyle. Nombre de ces.agents gonflants s'avèrent être satisfai-  methyl. Many of these swelling agents prove to be satisfactory.

sants avec diverses matières polymères.  with various polymeric materials.

Les exemples suivants illustrent l'invention.  The following examples illustrate the invention.

Exemple 1Example 1

On a préparé une mousse de polyuréthane souple en mélangeant, dans une coupelle dl'ure taille de 1 litre} lu. parties en poids (pep) d'un poly6ther-triol possédant un poids moléculaire moyen d'environ 3.000Q (disponible dans le commerce auprès de The Dow Chemicael Compahy Sous' la marque VORANOL 3137), 4,3 pep d'eau, 1,2 pep de L-540 (agent tensio-actif au silicone disponible dans le commerce auprès de Union Carbide Corp.) et de Dabco 33 LV (miélange de 33 pour-cent de triéthylènediamine dans du dipropylèneglycol, disponible dans le commerce auprès de Air Products Co.) . On verse le  A flexible polyurethane foam was prepared by mixing in a cup of the size of 1 liter. parts by weight (pep) of a polyether-triol having an average molecular weight of about 3,000 (available commercially from The Dow Chemicael Compahy under the trade name VORANOL 3137), 4.3 phr of water, 1 2 pep of L-540 (commercially available silicone surfactant from Union Carbide Corp.) and Dabco 33 LV (33 percent mixture of triethylenediamine in dipropylene glycol, commercially available from Air Products Co.). We pay

mélange dans une coupelle de 2 litres contenant 1 pep de fibres car--  mixture in a 2-liter cup containing 1 μl of carboard fibers

bonées sinusoúdales. On déclenche la réaction en ajoutant un mélange distinct de 1,715 pep de catalyseur d'octoate stanneux et de 45,2 mi d'un mélange 80/20 de diisocyanates-2,4 et -2,6 de toluène. On a cessé d'agiter lorsque la réaction a démarré. Le mélange obtenu a moussé  sinusoúdales bonuses. The reaction was started by adding a separate mixture of 1.715 phr of stannous octoate catalyst and 45.2 ml of an 80/20 mixture of 2,4-diisocyanates and -2,6 toluene. Stirring was stopped when the reaction started. The resulting mixture has foamed

et rempli la coupelle an donnant une mousse souple o les fibres car-  and filled the dish with a soft foam o the car-

bonées sont incorporées dans la couche extérieure dela mousseexpansée.  bonées are incorporated in the outer layer of the expanded foam.

Exemple 2Example 2

On a reproduit le mode opératoire de l'exemple 1 à la seule différence du fait qu'on a utilise 10 pep de fibres carbonées linéaires à la place des fibres sinusoidales. Par ailleurs, on a mélangé le mélange de réaction de manière continue lorsque la  The procedure of Example 1 was repeated with the only difference that 10 pep of linear carbonaceous fibers were used in place of the sinusoidal fibers. Moreover, the reaction mixture was mixed continuously when the

réaction a débuté.reaction has begun.

0 170 17

La mousse obtenue comportait des fibres carbonées de 0,2 à 0,4 mm réparties dans toute sa masse. Cette mousse a- constitu4 des produits stables à valeur excellente d'isolation et à densité  The foam obtained had carbon fibers of 0.2 to 0.4 mm distributed throughout its mass. This foam has constituted stable products with excellent value of insulation and density

relativement fai.le.relatively small.

Dans les exemples suivants, on a préparé plusieurs mousses dans des conditions variables, en utilisant pour chacune le mode d'échantillonnage décrit ci-dessus. Dans àhaque cas, on a plastifié à chaud un polymère dans une extrudeuse,  In the following examples, several foams were prepared under varying conditions, each using the sampling mode described above. In each case, a polymer was heat-plastified in an extruder,

sensiblement de la manière indiquée dans le brevet U.S. 2.669.751,.  substantially as disclosed in U.S. Patent 2,669,751.

et on a injecté un agent gonflant fluide volatil dans le courant de polymère plastifié à chaud. A partir de l'extrudeuse, on a fait passer le gel plastifié à chaud dans un mélangeu, ce mélangeur étant un mélangeur rotatif dans lequel un rotor à pointes est enfermé dans un carter qui possede une surface intérieure à pointes qui s'entrecroisent avec les pointes du rotor. Le gel plastifié à chaud provenant de l'extrudeuse est introduit dans une extrémité du mélangeur et extrait à l'autre extrémité, l'écoulement s'effectuant suivant une direction dans l'ensemble axiale. A partir de ce mélangeur, le gel passe dans des appareils de refroidissement, tels que ceux qui sont décrits dans le brevet U.S. Nu2. 669.751, et, à partir de ces appareils, vers une filière qui extrude une plaque sensiblement rectangulaire. Après extrusion, on obtient une mousse possédant une densité ' une taille de cellules, une résistance à la compression, une perméabilité à la  and a volatile fluid swelling agent was injected into the hot plasticized polymer stream. From the extruder, the plasticized gel was heated in a mixer, this mixer being a rotary mixer in which a spiked rotor is enclosed in a housing which has a spiked inner surface which intersects with the rotor tips. The heat-plastified gel from the extruder is introduced into one end of the mixer and extracted at the other end, the flow being in a direction in the axial assembly. From this mixer, the gel passes into cooling apparatus, such as those described in U.S. Patent Nu2. 669.751, and from these devices to a die which extrudes a substantially rectangular plate. After extrusion, a foam having a density of one cell size, a compressive strength, a permeability to the

vapeur d'eau et une conductivit thermiques qui sont' convenables.  water vapor and thermal conductivity which are suitable.

Exemple 3Example 3

On introduit un polystyrène possédant une viscosité de 14.  A polystyrene having a viscosity of 14 is introduced.

centipoises (mesurés sous la forme d'une solution à 10% dans le toluâne) dans une extrudeuse, à la vitesse de 541 parties an poids par heure en même temps qu 'un mélange de fibres carbonées en forme d 'nélice ou sinusoedales possédant une teneur en azote d'environ 18,M1, de façon à constituer 2U% de la mousse obtenue. L'agent gonflant est constitué d'un mélange 1:1 en poids de chlorure de méthyle et de dichlorodifluorométhane qui est injecté dans le polymère plastifié à chaud avant son entrée dans le mélangeur.. Un utilise un apport 18'  Centipedes (measured as a 10% solution in toluene) in an extruder, at a rate of 541 parts per wt. per hour together with a mixture of nelice or sinusoidal carbon fibers having nitrogen content of about 18, M1, so as to constitute 2U% of the foam obtained. The blowing agent consists of a 1: 1 mixture by weight of methyl chloride and dichlorodifluoromethane which is injected into the plasticized polymer while hot before it enters the mixer. One uses a feed 18 '.

total. de ZO,3 x 10-4 moles d'agent gonflant par gramme de poly-  total. of ZO, 3 x 10-4 moles of blowing agent per gram of poly-

styrène. On ajoute, en tant qu'agent de nuc1lation  styrene. As a nuc1lation agent,

0,06 partie -d'indigo pour 100'. parties de polystyrène.  0.06 part -indigo for 100 '. parts of polystyrene.

On extrude, à une température de l21i,5C, une plaque rectangulaire stable possédant des dimensions de 5,6 cm x 6U cm en section trans- versale. Les fibres sont réparties de manibre pratiquement uniforme dans toute la masse de la mousse. La mousse obtenue possàde des  A stable rectangular plate having a cross-sectional area of 5.6 cm x 6 cm cm is extruded at a temperature of 121 ° C. The fibers are distributed substantially uniformly throughout the mass of the foam. The foam obtained has

caractéristiques antistatiques.antistatic characteristics.

Exemple 4Example 4

-10 on a. procédé à deux essais d'inflammabilité sur une mousse mélangée à des fibres carbonées. L'essai A était l'Essai  -10 we have. two flammability tests on a foam mixed with carbon fibers. Test A was the Test

d'Inflammabilité à 45* (méthode d'essai AATCC 33-19X2 - Inflamma-  of Flammability at 45 * (AATCC test method 33-19X2 - Inflamma-

btlité des.textiles vestimentaires, qui est doublée par ASTM D 123U et ASA L14.69 et est la môme que celle décrite dans le titre 16 des i5 Pratiques Commerciales, partie 1610, du Code des Règlements Fédéraux U'S.) . Cet essai consiste à projeter une flamme de '16 mm (butane), pendant une seconde, sur un échantillbn de 5 cm x 15 em maintenu sous un angle de 45 . Les échantillons de l'invention n'ont pas réussi à s'enflammer, même lorsqu'on a maintenu la  It is the same as that described in Title 16 of the Commercial Practices, Part 1610, of the Code of Federal Regulations (U.S.). This test consists of projecting a flame of 16 mm (butane) for one second on a sample of 5 cm x 15 μm maintained at an angle of 45. The samples of the invention failed to ignite, even when the

projection de la flamme pendant une période de 90 secondes.  projection of the flame for a period of 90 seconds.

Le second essai, l'essai B, était l'essai à l'angle de 9U0 utilisé pour tester les vêtements de nuit des enfants.(voir Standard du Département U. S. du Commerce DOC FF 3071 (tel  The second test, Trial B, was the 9U0 angle test used to test children's sleepwear (see U. S. Department of Commerce Standard DOC FF 3071 (tel.

qu'amendé) et FF5-74). Cette méthode consiste à exposer un échan-  as amended) and FF5-74). This method consists of exposing an

- 25 tillon de 5 cm x 25 cm, suspendu dans une positi6n-verticale, à un bec Bunsen.-(gaz propane ou méthane) de façon telle que 19 mm du bord inférieur de l'échantillon soient' dans la flamme pendant 3 à 12 secondes. Les échantillons de l'invention n'ont pas réussi à  - 5 cm x 25 cm, suspended in a vertical position, at a Bunsen burner .- (propane gas or methane) so that 19 mm from the lower edge of the sample is in the flame for 3 to 12 seconds. The samples of the invention failed to

s'enflammer, même aprhs une période de lU minutes dans la flamme.  ignite even after a period of 10 minutes in the flame.

Cet essai est considéré comme étant la méthode -d'essai la plus  This test is considered to be the most common test method

sévâre et il est principalement oonpu pour tester des fibres inin-  severe and is mainly used to test inactive fibers.

flammables ou ignifuges. Les résultats sont présentés dans lé tableau suivant X  flammable or flame retardant. The results are presented in the following table X

(voir page 21)-(see page 21) -

Tbus les échantlilons ci-dessus ont été soumis avec succès, ce qui signifis qu'aucun n'a pu être enflammé ou brtlé dans  The above samples were successfully submitted, which means that none could be ignited or burned in

les conditions d'essai utilisées.the test conditions used.

Exemple 5Example 5

Ln a déterminé l'ininflammabillté des structures de mousse composite de l'invention en suivant la procédure d'essai exposée dans 14 CFR 25.853 (b) . On a procédé à cet essai de la manière suivante:  Noninflammability of the composite foam structures of the invention was determined by following the test procedure set out in 14 CFR 25.853 (b). This test was carried out as follows:

On a conditionné unminimum de trois échantillons cse compo-  A minimum of three samples consisting of

site mousse/fibres carbonées, contenant 3UA de fibres carbonées, de 2,5 cm x la cm x 3u cm, en maintenant ces échantillons dans une salle de conditionnement maintenue à une humidité relative de 70*C pendant les 24 heures précédant l'essai. La mousse était du polyuréthane. On a suspendu. chaque eéchantillon verticalement et on l'a présenté à un bec Bunsen comportant un tube de diamètre intérieur nominal de 3,y cm de hauteur. La température minimale de la flamme mesurée à l'aide d'un pyromètre à thermocouple calibré placé au centre de cette flamme était de 843'C. Le bord inférieur de l'échantillon était situé à 1,9 cm au-dessus du bord supérieur du brOleur. On a appliqué la flamme pendant 12 secondes sur la ligne d'assemblage des bords inférieurs des échantillons, puis on  foam / carbon fiber site, containing 3UA of carbon fiber, 2.5 cm x cm x 3 cm, keeping these samples in a conditioning room maintained at a relative humidity of 70 ° C during the 24 hours preceding the test . The foam was polyurethane. We suspended. each sample vertically and presented to a Bunsen burner having a nominal inside diameter tube of 3 .mu.m in height. The minimum flame temperature measured using a calibrated thermocouple pyrometer in the center of this flame was 843 ° C. The lower edge of the sample was 1.9 cm above the upper edge of the burner. The flame was applied for 12 seconds on the assembly line of the lower edges of the samples, then

*l'a retirée.* removed it.

A la suite de l'essai, on a considéré la matinre de l'invention comme étant -auto-extinctrice. La longueur moyenne consummée n'a pas dépassé 20 cm, la persistance moryenne de la flamme n'a pas dépassé 15 secondes et il n'existait pas de  Following the test, the morning of the invention was considered to be self-extinguishing. The average length consumed did not exceed 20 cm, the moryen persistence of the flame did not exceed 15 seconds and there was no

chute de gouttes enflammées.fall of inflamed drops.

On peut obtenir les mêmes résultats aveo des structures en mousse d'urée, de polystyrène, de polyoléfine, d'isocyanurate,  The same results can be obtained with urea, polystyrene, polyolefin and isocyanurate foam structures.

de latex ou de résine époxy.latex or epoxy resin.

Exemple 6Example 6

En suivant le mode opératoire du brevet U.S. 4.640.933,-  Following the procedure of U.S. Patent 4,640,933, -

on a préparé une structure composite à base de mousse de poly-  a composite structure based on polyurethane foam has been prepared.

oléfine possécant des caractéristiques ignifuges, en mélangeant dans le mélange de réaction, avant le gonflement, 2U% de fibres carbonées sinusoïdales possédant une teneur en carbone d'tenviron %. Cet échantillon n'a pas réussi non plus à s'enflammer ou brler sous les conditions d'essai utilisées plus haut. Température du traitement, Epaisseur fibre à ohaud de la fibre de nappage Echantillon Test carbonée (C) %;.de mousse Type de mousse en mm 1 A 7? 550 30 Latex acrylique cellulaireréticulé 6,25 2* - 2U 65U 80 Latex acrylique cellulaireréticulé 6,25 3 a 50 650 50 Epoxy réticulé DER 3,2U * On a testé l'échantillon 2 en projetant une flamme air/acétylene (température de flamme 2460"C) sur la face de l'écohantillon pendant 30 secondes. L'échantillon n'a pas réussi à s'"enflammer ou à brOler et la surface opposée à la pointe de la flamme projetée est demeurée suffisamment froide pour qu'on puisse la toucher avec un doigt non protégé. Co Qs. co  olefin possessing flame retardant characteristics, by mixing in the reaction mixture, before swelling, 20% of sinusoidal carbon fibers having a carbon content of about 10%. This sample also failed to ignite or burn under the test conditions used above. Processing temperature, Thickness of fiber to the coating fiber Sample Carbon test (C)% Foam type Foam in mm 1 A 7? 550 30 Celluletic Acrylic Finisher Latex 6.25 2 * - 2U 65U 80 Cured Cellular Acrylic Latex 6.25 3 to 50 650 50 Crosslinked Epoxy DER 3.2U * Sample 2 was tested by projecting an air / acetylene flame (flame temperature 2460 "C) on the face of the sample for 30 seconds The sample failed to ignite or burn and the surface opposite the tip of the projected flame remained cold enough to can touch it with an unprotected finger. Co Qs. co

REVE:NDICATIONSDREAM: NDICATIONS

1. Structure de produit composite ignifuge comprenant une mousse polymère et au moins 0,5% de fibres' carbonées linéaires  A flame retardant composite product structure comprising a polymeric foam and at least 0.5% linear carbonaceous fibers

et/ou non linéaires, fix6es à chaud de manibre sensiblement irré-  and / or non-linear, hot-fixed in a substantially irreversible manner.

versible et ininflamrmablesdispos.essur au moins l'une des surfaces de la mousse et/ou réparties a l'intérieur de cette mousse,.lesdites fibres carbonées ayant une valeur d'indice limite d'oxygène (ILO) supérieure ' 40 et les fibres carbonées linéaires possédant une résistance électrique supérieure ou égale à 4 x 10 ohms/cm, lorsqu'elle est mesurée sur une mèche 6 K de  pourable and noninflammablepossibleto at least one of the surfaces of the foam and / or distributed within said foam, said carbonaceous fibers having an oxygen limit index (ILO) value greater than 40 and the fibers linear carbonaceous materials having an electrical resistance greater than or equal to 4 x 10 ohms / cm when measured on a 6 K wick

fibres, chaque fibre ayant un diamètre de 7 à 20 microns.  fibers, each fiber having a diameter of 7 to 20 microns.

2. Structure composite suivant la revendication iy carac-  2. Composite structure according to claim iy carac-

téris.e en ce que- les fibres carbonées poss.dent un diamètre de 7 à 2U microns et un. rapport dimensionnel (l/d) supérieur à 10: 1, -15 3. Structure composite suivant l'une des  characterized in that the carbonaceous fibers have a diameter of 7 to 20 microns and one. dimensional ratio (l / d) greater than 10: 1, -15 3. Composite structure according to one of the

revendications 1 oU Z' caractérisâe'en ce que les fibres carbonées  Claims 1 or 2, characterized in that the carbonaceous fibers

non linéaires possèdent une configuration sinusoïdale et/ou en forme d'hélice et un rapport de déformation réversible supérieur  nonlinear have a sinusoidal and / or helical configuration and a higher reversible deformation ratio

b 1,,Z:i.b 1,, Z: i.

4. Stru6ture composite. suivant l'une des  4. Composite structure. following one of

revendications 1 d 3, caractérisée en ce que les fibres carbonées  Claims 1 to 3, characterized in that the carbonaceous fibers

proviennent de fibres précurseurs polymères stabilisées ou de fibres précurseurs b base de goudron possédant une teneur en  come from stabilized polymeric precursor fibers or tar-based precursor fibers with a

carbone supérieure b 65X.upper carbon b 65X.

5. Structure composite suivant la revendication 4, carac-  5. Composite structure according to claim 4, characterized

térisée en ce que les fibres précurseurs polymères sont des fibres acryliques choisies parmi des homopolymbres d'acrylonitrile, des copolymbres d'acrylonitrile et des terpolymûres d'aorylonitrile, ces copalympres et terpolyneres contenant au moins 85 moles pour cent d'unités acryliques et jusqu'à 15 moles pour cent d'une ou plusieurs unites monovinylique copolymerisées avec un autre polymbre. 6. Structure composite suivant l'une des  characterized in that the polymeric precursor fibers are acrylic fibers selected from acrylonitrile homopolymbils, acrylonitrile copolymers and terpolymers of a-acrylonitrile, these copolymers and terpolyneres containing at least 85 mole percent acrylic units and up to to 15 mole percent of one or more monovinyl units copolymerized with another polymber. 6. Composite structure according to one of the

revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les fibres carbonées  Claims 1 to 5, characterized in that the carbonaceous fibers

26,2658126.26581

ont une teneur en carbone d'au moins 85 %, sont  have a carbon content of at least 85%, are

conductrices de l'électricité, ont une résistance électrique infé-  conductors of electricity, have a lower electrical resistance

rieure à environ 4 x 10ohms/cm et une résistivité spécifiqueinfé-  than about 4 x 10ohms / cm and a specific resistivity

rieure à environ 10 ohm.cm.than about 10 ohm.cm.

7. Structure composite suivant l'une des  7. Composite structure according to one of the

revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les fibres carbonées  Claims 1 to 5, characterized in that the carbonaceous fibers

possedent une teneur an carbone inférieure à 85%, sont non conduc-  have a carbon content of less than 85%, are non-conductive

- trices de l'dlectricité ou ne possèdent aucune caraotéristique de dissipation de l'électricité électrostatique, et ont une résistance  of electricity or have no characteristic of dissipation of electrostatic electricity, and have a resistance

électrique supérieure à 4 x 10 ohms/cm et une résistivité -spécifi-  greater than 4 x 10 ohms / cm and a resistivity -specific-

que supérieure à environ 10- ohms.cm.  than greater than about 10- ohms.cm.

8. Structure composite- suivant l'une des  8. Composite structure - following one of the

revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les fibres carbonées  Claims 1 to 5, characterized in that the carbonaceous fibers

ont une teneur en carbone inférieure à 85 %, ont une  have a carbon content of less than 85%, have a

faible conductivité électrique et des caractéristiques de dissi-  low electrical conductivity and dissipative characteristics

pation de l'électricité électrostatique et ont une résistance élec-  electrostatic electricity and have an electrical resistance

trique de 4 x 106 à 4 x 10 ohms/cm.  4 x 106 to 4 x 10 ohm / cm.

9. Structure composite suivant l'une des  9. Composite structure according to one of the

revendications 1 à 8, caractérisée en ce que- la mousse est une  Claims 1 to 8, characterized in that the foam is a

matière polymère rigide, semi-rigide ou souple.  rigid, semi-rigid or flexible polymer material.

, Structure composite suivant l'une des  Composite structure according to one of the

revendications 1 à 9, car.actârisée en ce que la mousse polymère est  Claims 1 to 9, characterized in that the polymeric foam is

choisie parmi les mousses de polyuréthsne, d'urée, de latex, de  selected from polyurethane, urea, latex,

polyolêfine, de polystyrène ou d'isocyanurate.  polyolefin, polystyrene or isocyanurate.

Il, Structure composite suiveant l'une des  It, composite structure following one of the

revendications 1 à lU, caractérisée en ce qu'au moins 0,,5% de  claims 1 to 1U, characterized in that at least 0, 5% of

fibres carbonées sont réparties sur sensiblement toute la surface  carbon fibers are spread over substantially the entire surface

extérieure de la mousse.outer foam.

12. Structure composite suivant l'une des  12. Composite structure according to one of the

revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'au moins 10% de fibres  Claims 1 to 10, characterized in that at least 10% of fibers

carbonées linéaires sont réparties dans toute la masse de la mousse. 13. Structure composite suivant l'une des  linear carbonaceous are distributed throughout the mass of the foam. 13. Composite structure according to one of

revendications 1 à l1, caractérisée en ce que la mousse contient de  Claims 1 to 11, characterized in that the foam contains

0,5 à 3U0 de fibres carbonées.0.5 to 30 carbon fibers.

26 2 6581l 14. Procédé de fabricationd'un produit composite ignifuge comprenant une mousse polymère, caract.risè en ce qu'il consiste à faire réagir, in situ, un mélange réactionnel générateur de mousse polymère et à introduire dans ce mélange réactionnel de 0,5 à 30 U.de fibres carbonées linéaires et/ou non linéaires, stabilisées, fixées a chaud de maniîre sensiblement irréversible et ininflammables, ces fibres possédant une valeur d'indice limite d'oxygène supérieure à et un rapport dimefsionnel supérieur à 10 1, les fibres carbonées linéaires possédant une-résistance électrique supérieure ou égale 4-x 103 ohms/cm, lorsqu'elle est mesurée sur une mèche 6 K de fibres, chaque fibre ayant un diamètre de 7 à  A method of manufacturing a flame retardant composite product comprising a polymeric foam, characterized in that it comprises reacting, in situ, a polymer foam generating reaction mixture and introducing into said reaction mixture a reaction mixture of 0. 5 to 30 U of linear and / or non-linear carbonaceous fibers, stabilized, substantially irreversibly heat-stable and non-flammable, these fibers having an oxygen limit value greater than and a dimesional ratio greater than 10 1 linear carbonaceous fibers having an electrical resistance greater than or equal to 4 x 103 ohms / cm when measured on a 6 K fiber wick, each fiber having a diameter of 7 to

microns.microns.

15. Procédé suivant la revendication 14, caractérise en ce que les fibres sont non linéaires et au moins 0,5% de fibres carbonées sont réparties sur au moins l'une -des  15. The method of claim 14, characterized in that the fibers are non-linear and at least 0.5% of carbon fibers are distributed over at least one

surfaces extérieures de la mousse.outer surfaces of the foam.

16, Procédé suivant l'une des revendications  16, Process according to one of the claims

14 ou l5 ca.actérisé en ce qu'au moins 10% de fibres carbonées  14 or 15 is characterized in that at least 10% of carbonaceous fibers

linéaires sont réparties dans toute la masse de la mousse.  linear are distributed throughout the mass of the foam.

17. Procédé suivant l'uhe des revendications  17. Process according to the claims

14 à 16, caractéris' en ce que la mousse contient de 0,5 à 3U% de  14 to 16, characterized in that the foam contains from 0.5 to 3% of

fibres carbonées.carbon fibers.

18. Structure de panneau composite, caractérisée en ce qu'elle comprend un panneau de mousse polymère rigide comportant au moins 0,5% de fibres carbonées linéaires et/ou non linéaires,  18. Composite panel structure, characterized in that it comprises a rigid polymeric foam panel comprising at least 0.5% of linear and / or non-linear carbonaceous fibers,

stabilisées fix.es à la chaleur de manière sensiblement irréver-  heat stabilized in a substantially irreversible manner.

sible et ininflammables, possédant une valeur ILO supérieure à 40 et un rapport dimensionnel supérieur à 10: 1, réparties sur  sible and non-flammable, with an ILO value greater than 40 and a dimensional ratio greater than 10: 1, spread over

au moins l'une des surfaces du panneau.  at least one of the panel surfaces.

19. Structure de panneau composite suivant la revendi-  19. Composite panel structure according to claim

cation 18, caractérisée en ce que les fibres carbonées se présen-  cation 18, characterized in that the carbonaceous fibers are

tent sous la forme de. flocons analogues à la laine, d'un nappage, d'un feutre, d'un mat, d'un  tent in the form of. wool-like flakes, toppings, felt, mat,

canevas, ou d'un tissu tissé ou non tissé.  canvas, or woven or non-woven fabric.

20. Structure de panneau composite, caractérisé en ce  20. Composite panel structure, characterized in that

-.-.

qu'elle comprend un panneau de mousse rigide comportant jusqu'à 3U,0 de fibres carbonées linéaires et/ou non linéaires, stabilisées,  it comprises a rigid foam board comprising up to 3% of linear and / or non-linear carbon fibers stabilized,

fixées à la chaleur de manière sensiblement irréversible et inIn-  attached to heat in a substantially irreversible and inIn-

flammables, possédant une valeur ILO supérieure à 4U et un rapport dimensionnel supérieur à IU:l, réparties dans toute la masse du panneau. 21. Coussin mousse, caractérisé en ce qu'il comprend une mousse souple comportant au moins 0,5 t de fibres carbonées linéaires et/ou non linéaires stabilisées fixées à chaud de manière sensiblement irréversible et ininflammables, possédant une valeur IL supérieure à 40 et un rapport dimensionnel supérieur à lU:l, réparties sur l'étendue d'au moins l'une des surfaces du coussin.  flammable, having an ILO value greater than 4U and a dimensional ratio greater than IU: 1, distributed throughout the mass of the panel. Foam cushion, characterized in that it comprises a flexible foam comprising at least 0.5 t of linear and / or nonlinear carbonaceous fibers stabilized substantially irreversibly hot and nonflammable, having an IL value greater than 40 and a dimensional ratio greater than 1: 1, distributed over the extent of at least one of the surfaces of the cushion.

22. Coussin mousse suivant la revendication 21, caract:-  Foam cushion according to Claim 21, characterized in that

risà en ce que les fibres carbonées se présentent sous la forme de flocons analogues à la laine, d'un nappage, d'un feutre, d'un mat, d'un canevas ou d'un tissu tissé ou non tissé.  in that the carbonaceous fibers are in the form of wool-like flakes, toppings, felts, mats, scrims or woven or non-woven fabrics.

23. Coussin mousse selon la revendication 21 ou 22, carac-  Foam cushion according to claim 21 or 22, characterized

térisé en ce qu'il comprend une mousse souple comportant jusqu'à % de fibres carbonées linéaires eta/ou non linéaires, stabilisées,  characterized in that it comprises a flexible foam comprising up to% stabilized linear and / or non-linear carbonaceous fibers,

fixées à chaud de manière sensiblement irréversible et ininflamma-  heat-set in a substantially irreversible and ininflammatory

bles possédant une valeur ILO supérieure à 40 et un rapport dimen-  with an ILO value greater than 40 and a

sionnel supérieur à 10 1, réparties dans toute la masse du coussin.  greater than 10 1, distributed throughout the mass of the cushion.

FR898900814A 1988-01-29 1989-01-24 FIREPROOF COMPOSITE PRODUCT STRUCTURE BASED ON POLYMERIC FOAM, PROCESS FOR PRODUCING SUCH A COMPOSITE PRODUCT AND PARTICULAR STRUCTURES OF THIS TYPE Expired - Fee Related FR2626581B1 (en)

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2639600B2 (en) * 1989-04-04 1997-08-13 ザ ダウ ケミカル カンパニー Flame resistant non-fibrous and non-graphitic carbonaceous materials
US4959261A (en) * 1989-07-21 1990-09-25 The Dow Chemical Company Fluorinated non-graphitic carbonaceous films and foams
DK0451263T3 (en) * 1989-11-01 1996-03-11 Dow Chemical Co Linear carbonaceous fiber with improved stretchability
US5356707A (en) * 1993-03-05 1994-10-18 The Dow Chemical Company Non-linear carbonaceous fiber
US5700573A (en) * 1995-04-25 1997-12-23 Mccullough; Francis Patrick Flexible biregional carbonaceous fiber, articles made from biregional carbonaceous fibers, and method of manufacture

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1297585A (en) * 1971-03-18 1972-11-22
JPS519197A (en) * 1974-07-15 1976-01-24 Toyo Rubber Chemical Ind Co
EP0199567A2 (en) * 1985-04-18 1986-10-29 The Dow Chemical Company Carbonaceous fibers with spring-like reversible deflection and method of manufacture

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3960792A (en) * 1968-07-10 1976-06-01 The Dow Chemical Company Plastic foam
US3770668A (en) * 1970-10-29 1973-11-06 Dow Chemical Co Styrene polymer foam and the preparation thereof
JPS57188464A (en) * 1981-05-11 1982-11-19 Mitsubishi Pencil Co Carbon spring and manufacture
US4489913A (en) * 1984-03-19 1984-12-25 The Dow Chemical Company Electroconductive foams
US4581418A (en) * 1984-08-23 1986-04-08 The Dow Chemical Company Process for preparing copolymer polyols
US4574137A (en) * 1984-08-23 1986-03-04 The Dow Chemical Company Process for preparing copolymer polyols
US4596665A (en) * 1984-11-23 1986-06-24 The Dow Chemical Company Flexible polymer foams prepared with C4 or higher polyethers as cell openers
GB8432153D0 (en) * 1984-12-20 1985-01-30 Dunlop Ltd Polyurethane foams
US4552903A (en) * 1984-12-24 1985-11-12 The Dow Chemical Company Flexible polyurethane foams prepared from cotrimers of alkylene-bridged polyphenylene polyisocyanates

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1297585A (en) * 1971-03-18 1972-11-22
JPS519197A (en) * 1974-07-15 1976-01-24 Toyo Rubber Chemical Ind Co
EP0199567A2 (en) * 1985-04-18 1986-10-29 The Dow Chemical Company Carbonaceous fibers with spring-like reversible deflection and method of manufacture

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 85, partie 12, 20 septembre 1976, page 52, résumé no. 79064k, Columbus, Ohio, US; & JP-A-51 009 197 (TOYO RUBBER CHEMICAL INDUSTRY CO,. LTD) 24-01-1976 *

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